Termometro

Abstract—there are a lot of circumstances in our lives that we need have a control of the temperature. It’s not only the temperature of environment but also is about our bodies, industrial machinery or offices and homes, for give an example. To monitor the temperature its use a thermometer, this indicates the value of the temperature in real time.

Index Terms—amplificadores operacionales,comparadores, balanceo eléctrico, diodo, realimentación negativa, rectificador, temperatura, voltaje umbral.

INTRODUCCIÓN

L
A realimentación negativa, amplificadores en lazo cerrado, mejora evidentemente las características de los OP AMP, y las acerca a las de un OP AMP ideal. Esto quiere decir que, mejora sustancialmente las impedancias de entrada y de salida del amplificador, haciendoZ_i muy grande y Z_o mucho más pequeña que en la configuración de lazo abierto. Otra característica fundamental, y que es un punto clave para el análisis y diseño, es que, el valor del voltaje en la entrada Inversora tiende a igualar al valor en la entrada No Inversora, el error de diferencia entre éstas dos es tan pequeño que se consideran iguales (aprovechando el hecho que en ingeniería seimplementa la aproximación para simplificar los procesos de análisis y diseño, ya se ha demostrado que, así no sean valores exactamente iguales, satisfaciendo las necesidades planteadas).

A parte de las configuraciones clásicas de los OP AMP con realimentación negativa, existen unas Aplicaciones Especiales, en las cuales se implementan dispositivos de comportamiento no lineal como el diodo.

Cuandose diseña con dispositivos como el diodo, se busca aprovechar las características que este tiene, basándose en primera instancia en los comportamientos ideales y luego sí, teniendo en cuenta los factores reales que lo afectan.

Tal vez la principal característica del diodo, idealmente hablando, es que permite el paso de corriente en una única dirección. Está premisa es fundamental y es la basede todos los diseños con diodos. Se sabe que en condiciones reales esta condición va a ser distinta, aunque va a tratar de mantener este principio.

Lo primero que hay que tener en cuenta cuando se trabaja con diodos y se analizan sus condiciones reales es el material del cual estén hechos, ya que esto determinará un determinado valor de potencial cuando este esté polarizado en directo, además desu capacidad de respuesta. Por supuesto se necesita conocer las condiciones de polarización, ya que de esto también depende su funcionamiento, o lo que se requiera realizar con el dispositivo. Y por último saber interpretar las curvas de su comportamiento, que no es lineal sino exponencial, con esto, se podrán implementar funciones logarítmicas, anti-logarítmicas y de recorte de señales.

Enesta práctica de laboratorio se combinará el conocimiento que se tiene sobre los diodos y sus múltiples aplicaciones, con la configuración básica de un OP AMP con realimentación negativa (Amplificador Inversor) para diseñar un termómetro, el cual se comparará con los resultados de un sensor de temperatura ya existente como el LM35.

Proceso de Diseño

Características de los diodos

Para estapráctica se tendrá en cuenta la variación de las corrientes internas que se presentan al interior del diodo, y por lo tanto cómo varía el voltaje dependiendo de la temperatura, ya que, el comportamiento del diodo y su funcionamiento dependen de la temperatura.

A la temperatura ambiente se presenta un comportamiento cercano al ideal, pero a grandes variaciones de temperatura se pueden detectarvariaciones en la corriente y el voltaje en el diodo.

Esta característica voltaje-temperatura está determinada por las siguientes curvas:














































Según se observa de las anteriores curvas, la pendiente es de -2, esto quiere decir que el diodo presenta un decremento de voltaje específico al aumentar la...